エッジコンピューティングを通じてスマートシティは高度な都市計画へと移行

過去 10 年間で、多くの都市が大規模な (そして高額な)「スマート シティ」イニシアチブを立ち上げました。この変革の初期の頃は、データの収集と一元化に重点が置かれていました。しかし、近年、分散型データ処理が「エッジ」で実行されるという新しいパラダイムが登場しました。

エッジ コンピューティングがスマート シティと産業アプリケーションの両方で普及するにつれて、データ エンジニアは、既存のシステムに IoT とエッジ処理機能を装備し、AI と ML を使用して実用的な洞察を抽出する能力を高めています。

しかし、スマート シティでエッジ コンピューティングの力を活用するとなると、設計段階でエッジ機能を都市システムに組み込むという別の課題が残ります。これを実現するには、都市計画者は分散型エッジ コンピューティングがどのように機能するかを理解する必要があります。

この記事では、スマート シティに取り組む都市計画者にとってのエッジ コンピューティングの潜在的なメリットと、これらのメリットを実現する上で直面する課題について検討し、スマート シティの将来を展望します。

スマートシティ向けエッジコンピューティング

今日では、エッジ コンピューティングが都市の運営方法に革命をもたらしている例を簡単に見つけることができます。実際、スマート シティの取り組みはエッジ コンピューティング市場の主な推進力の 1 つであり、2024 年までに 90 億ドルに成長すると予想されています。

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これまでのところ、スマート シティにおけるエッジ コンピューティングの最も顕著で一般的に導入されているアプリケーションは、交通管理です。これは驚くことではありません。現代の自動車は膨大な量のデータを収集し、エッジ クラウド インフラストラクチャを使用してその多くを自ら処理します。他の都市ではさらに進んで、水道システムや医療システムの管理にエッジ処理を適用しようとしています。

ただし、これらすべてのアプリケーションに共通するのは、既存のレガシー システムの上にデータ収集機能とエッジ処理機能を構築していることです。その結果、多くの都市では、これらの新しいテクノロジーを活用するために、大規模で高価な設備の改修プロセスを実施しなければなりませんでした。

チャレンジ

もちろん、エッジ処理が最初から自治体システムに組み込まれていれば、これらのアプリケーションはより簡単に実行できます。言い換えれば、都市計画者がスマートシティのインフラを早い段階で設計に組み込むことができれば、ということです。残念ながら、現時点では、これを実現するには依然としていくつかの障害が存在します。

スマート シティのコンセプト全体に共通する課題の 1 つはプライバシーです。

プライバシーに関する懸念は、10年にわたってスマートシティ構想を阻んできたが、それには理由がある。一部の都市は、すべてのシステムにデータ収集機能を組み込むことを決意しているようだが、警察にはそのようなデータにアクセスする権利はない。 AI を使ってエッジの安全性を向上できたとしても、すべての都市システムにデータ収集機能を組み込むと、これらの問題はさらに悪化するだけです。

第二に、柔軟性の問題があります。都市計画者は、ネットワーク エンジニアとはまったく異なる時間スケールで作業することに慣れています。新しい道路システムは数十年にわたって使用できるように設計されるかもしれませんが、IoT システムの寿命は数年単位で測定されます。したがって、都市計画者は、エッジ機能を設計に組み込むだけでなく、長期的に価値を提供できるように十分に適応できるようにする必要があります。

普通のことをワクワクさせる

まとめると、エッジ コンピューティング機能を都市の構造に統合できれば、都市との関わり方に革命が起こる可能性があります。

自動運転車を例に挙げてみましょう。現在、スマート シティのエンジニアは、車両自体によって収集されたデータの処理に大きく制限されているため、それらの車両が他の自治体のシステムとどのように相互作用するかについての洞察は限られています。真にスマートな都市を実現するには、このデータを都市のサービス全体にわたって収集された情報と統合し、分析する必要があります。たとえば、重大な自動車事故が発生した場合、主要な交差点を監視するエッジ コンピューティング ネットワークが車両データを処理し、事故を地元のサービスに警告し、交通の流れを自動的に変更することができます。

しかし、このレベルの「インテリジェンス」を達成するには、都市計画者の考え方を変える必要があります。現在、都市エンジニアは、大規模で費用がかかり派手なプロジェクトに重点を置き、ゴミ収集、水道網、汚染監視システムなど、都市が実際にどのように機能するかについての基本的な詳細を忘れがちです。

将来を見据えた

これらすべての困難にもかかわらず、スマートシティの都市計画の約束が実現されつつある兆候があります。たとえば、2017 年 3 月の Sidewalk Toronto プロジェクトでは、都市構造にエッジ コンピューティング インフラストラクチャを構築するだけでなく、都市の成長に合わせて同じシステムを適応および変更する機能を提供することも目的としていました。このプロジェクトは、多くのスマートシティ構想を悩ませてきたのと同じプライバシー問題により現在は中断されているが、都市開発プロセスとスマートシティ展開を統合した方法は高く評価されている。

このようなプロジェクトは、都市計画がスマートシティの取り組みから切り離されている必要はなく、その不可欠な一部になり得ることを示しています。同時に、都市計画に対する従来の見方が時代遅れになっている可能性も反映しています。最後に、2020 年にあらゆる種類のエンジニアがエッジ モデルを効果的に実装する方法の優れた例を示します。